配电网继电保护受分布式发电的影响分析

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1、配电网继电保护受分布式发电的影响分析【摘要】随着电力行业的告诉发展，分布式发电在lit界各地的应用也越来越广泛。分布式电源的接入同样会给配电系统带來一些影响，本文就可能出现的问题提出一些建议，希望能够帮助解决分布式电源接入所造成的各种弊端。【关键词】分布式发电：配电网；继电保护1引言不同于传统配电网的雄电源的放射状链式结构，分布式发电DG（DistributedGeneration）将原來放射式的无源网络转化为一个分布有中小型电源的有源网络，潮流也因此不仅仅是单叫地由变电站母线流叫各负荷。这些变化令电网的各种保护

2、机理和定制也发生了巨大的变化［1］。原先的继电保护是假设配电系统均为呈放射状的链式结构，以此为基础设计的。DG设备大量接入配电网后，使得相对应的供电系统的结构方面受到较大的影响，短路电流在配电网中的分布也发生了改变。除此之外，在该区域配置安全自动装置和整定动作及配电系统继电保护的难度在一定程度上也有提升，这将更大可能地使得继电保护及安全自动装置发生误动或者拒动。2分布式发电的概述当今世界电力行业的高速发展，分布式发电作为一种新兴的发电方式在全球迅速发展并广泛应用。分布式发电通常以可再生能源（光伏发电、太阳能、风能

3、、小水电、内燃机、燃料电池、燃气汽轮机和微型燃气汽轮机等）进行发电，也包括使用垃圾或生物质等物质发电。应用分布式发电主要是用户自行安装的小型发电机组，其供电时既可以脱离公共电网，也可接入公共电网。DG在电力系统的运行屮的优势有：（1）稳定性较强，弥补了大电网在此方面的不足；（2）能够实现冷热联产；（3）能源利用率高且环保；（4）无需要建设配电站及架设长距离输电线路，降低了成本。但是，DG接入配电网后会对其故障电流的大小和分布等等产生影响，且配电网潮流的不确定性在一定程度上会对继电保护的运行管理有一定的影响，因此需

4、要对配电网继电保护受分布式发电的影响进行分析并解决相关问题。3分布式发电接入引起的配电网保护问题3.1分布式发电对故障电流水平和过电流保护的影响可以用短路电流水平fL来表示短路电流和短路容B:这两个表征短路故障严重程度的重要指标。fL=i=1

5、zth

6、（1）式巾：Zth代表配电网的等效阻抗的标幺值，i则是配电网的短路电流标幺值，该短路电流与额定电流相关联;。当电流基准值等于配电网的额定电流时,通常的短路电流細幺值水平范阑是10—15。要使不同种类的过电流保护系统均能正常工作，必须要满足一个前提：即发生短路故障时，

7、要产生一个远大于额定电流或者运行电流的故障电流。在过电流保护装置动作之前，有一个持续工作的电源维持故障电流,才能实现过电流保护的正常工作。但由于分布式电源内存在的大量电力电子设备，并不能长时间地维持有故障电流,这就使得过电流保护系统不能正常工作。与此同时，当分布式发电接入配电网时，等效阻抗Zth会有所降低,这不仅增加了短路电流水平，还升高了故障电流。如果没有想到分布式发电接入所带来的影响选择过电流保护元件，会导致丌断界量达不到要求。在配置继电器时还应考虑到分布式发电接入后带来的影响,正确测量实际的故障电流方能进一

8、步保证过电流保护系统能够正常动作。图1力配电系统，以此为例进行说明屯源IIILiLgLa图1DG接入配电网对过电流保护的影响单线图图1中，母线b3处接入的分布式电源用于为系统中部分负荷供电。假定在点a发生短路，无穷大电源提供一部分电流,分布式电源也提供以部分电流，这两部分电流共同组成了短路电流。If二Inw+Idg⑵如果继电保护装置R仅测量从配电网馈线流过的电流Tmv而不考虑DG接入的影响，则会巾于实际故障电流的测最一部分而非全部而无法正确动作。尤其是高阻抗故障，接入分布式发电会影响反时限过电流保护系统，可能出现

9、在整定时间内无法动作的情况。Ifb2=Inw-Idg(3)当母线b2处短路，分布式发电接入会使得故障电流出现另种情况。参考图1，b2短路吋分布式发电对短路电流的贡献会从b3到b2的方向流过过电流保护装置Rc•式(3)表述的是b2短路时流过K的电流。如果方向过流保护的构成屮K选用方向继电器，分布式发电的贡献电流会对保护动作产生不利影响。由此我们可知,短路电流幅值、方向和持续时间都会因分布式发电接入配电网而产生影响，对短路持续时间的影响主要由过电流继电器的反时限特性造成。3.2分布式发电对自动重合闸的影响电源的放射性

10、结构，瞬时性故障线路迅速恢复供电后，配电网并不会遭受自动重合闸的任何有害影响。相比之下，DG的接入后，若遭受故障跳闸，线路就会与系统电源断开，保证由分布式电源和负荷所形成地电力孤岛能使保持功率和电压在额定值附近运行。然而，电力孤岛看似正常运行，却也给自动重合闸带來了双重威胁［2］。。一方而是故障点电弧重燃。在失去系统侧电压后，分布式发电可能继续供电给故障点，进行重合闸时，